b"\n_START_ARTICLE_\nDampmaskin\n_START_PARAGRAPH_\nEn dampmaskin er en varmekraftmaskin som omformer varmeenergi til mekanisk arbeid med vann som arbeidsmedium. Virkem\xc3\xa5ten til en stempeldampmaskin er at damp under trykk fra en dampkjele virker med en kraft p\xc3\xa5 stemplene og setter disse i bevegelse. Bevegelsen overf\xc3\xb8res via veivstenger til en veivaksling, det gir en roterende bevegelse som kan drive propellen p\xc3\xa5 et skip, hjulene p\xc3\xa5 et lokomotiv eller en generator i en kraftstasjon._NEWLINE_Ofte er dampmaskinen utformet slik at vann i gass- og v\xc3\xa6skeform sirkulerer i en lukket krets. Den ideelle termodynamiske syklusen som brukes for \xc3\xa5 analysere denne prosessen kalles Clausius\xe2\x80\x93Rankine-prosessen. I denne syklusen blir vann oppvarmet og forvandles til damp i en kjele som arbeider ved h\xc3\xb8yt trykk. N\xc3\xa5r dampens varmeenergi benyttes til \xc3\xa5 drive en stempelmaskin eller turbiner, skapes mekanisk arbeid. Dampen f\xc3\xa5r redusert trykk og temperatur p\xc3\xa5 veg gjennom dampmaskinen. Etter at dampen forlater dampmaskinen, str\xc3\xb8mmer den ut i kondensatoren, der den kondenseres til vann som pumpes tilbake i kjelen._NEWLINE_Bruk av kokende vann for \xc3\xa5 produsere mekanisk bevegelse har v\xc3\xa6rt kjent siden oldtiden, men tidlige maskiner var ikke s\xc3\xa6rlig praktiske. Den spanske oppfinneren Jer\xc3\xb3nimo de Ayanz y Beaumont (1553\xe2\x80\x931613) fikk i 1606 det f\xc3\xb8rste patent p\xc3\xa5 en dampmaskin. I 1698 patenterte Thomas Savery (1650\xe2\x80\x931715) en damppumpe som virket etter et prinsipp der damp kom i direkte kontakt med vannet som skulle pumpes. Saverys damppumpe anvendte kondensering av damp for \xc3\xa5 skape et vakuum. Dette f\xc3\xb8rte til at vann ble trukket inn i et kammer, hvoretter det ble p\xc3\xa5f\xc3\xb8rt trykksatt damp for \xc3\xa5 drive vannet ut. Thomas Newcomens (1664\xe2\x80\x931729) atmosf\xc3\xa6riske dampmaskin var den f\xc3\xb8rste anvendbare dampmaskinen som brukte et stempel. Den ble tatt i bruk i 1712 for \xc3\xa5 pumpe opp vann fra en gruve._NEWLINE_I 1781 patenterte James Watt (1736\xe2\x80\x931819) en dampmaskin som ga kontinuerlig roterende bevegelse. Watts maskin p\xc3\xa5 ti hestekrefter (hk) ble benyttet til \xc3\xa5 drive mange forskjellige arbeidsmaskiner. Dampmaskinen var selve drivkraften bak den industrielle revolusjon, blant annet ved at fabrikker som ikke hadde tilgang p\xc3\xa5 vannkraft, kunne drives med dampmaskiner. De atmosf\xc3\xa6riske maskinene som Newcomen konstruerte, var sv\xc3\xa6rt store i forhold til hvor mye effekt de kunne produsere; derimot var dampmaskiner som opererte med h\xc3\xb8yt trykk, lette nok til \xc3\xa5 kunne installeres p\xc3\xa5 kj\xc3\xb8ret\xc3\xb8y som lokomotiver.  Denne typen dampmaskiner der dampens trykk driver stemplene ble introduserte Richard Trevithick (1771\xe2\x80\x931833) og Oliver Evans (1755\xe2\x80\x931819), og ble etter en tid ener\xc3\xa5dende._NEWLINE_Stempeldampmaskiner forble den dominerende kilden til drivkraft helt til begynnelsen av 1900-tallet, da store fremskritt i utformingen av elektriske motorer og forbrenningsmotorer gradvis resulterte i utskifting av stempeldampmaskiner til fordel for disse nyere motorene. Dampmaskiner ble deretter praktisk talt bare \xc3\xa5 finne i varmekraftverker, men da i form av store dampturbiner. I form av dampturbiner er dampmaskiner fortsatt viktig for en stor del av verdens elektrisk energiproduksjon. Blant de viktigste energikilde for \xc3\xa5 drive dampturbinene er kull, naturgass og kjernekraft.\n_START_SECTION_\nBegrepsavklaring\n_START_PARAGRAPH_\nDampmaskiner er en type varmekraftmaskin som innbefatter alle maskiner der varmeenergi omformes til mekanisk energi. Dermed inng\xc3\xa5r ogs\xc3\xa5 en dampturbin i begrepet. Imidlertid er vanlig norsk spr\xc3\xa5kbruk at begrepet \xc2\xabdampmaskin\xc2\xbb refererer til en stempeldampmaskin som omformer energien i damp til mekanisk energi. Denne enheten kan ogs\xc3\xa5 benevnes \xc2\xabdampmotor\xc2\xbb. Begrepet refererer ogs\xc3\xa5 til et integrert dampanlegg som typisk best\xc3\xa5r av dampkjele, kondensator, pumper, varmevekslere et cetera, som for eksempel et damplokomotiv, et dampskip eller et kraftverk. Det kan ogs\xc3\xa5 v\xc3\xa6re snakk om et komplett anlegg med dampturbin._NEWLINE_Dampmaskinen er en s\xc3\xa5kalt ekstern forbrenningsmotor, hvor arbeidsmediet er atskilt fra forbrenningsproduktene. Maskiner basert p\xc3\xa5 varmekilder som solenergi, kjernekraft eller geotermisk energi der forbrenningprosesser ikke skjer for \xc3\xa5 gi varme, kommer ogs\xc3\xa5 inn under begrepet.\n_START_SECTION_\nHistorie\n_START_PARAGRAPH_\nVann i dampform som et middel for overf\xc3\xb8ring av varmeenergi til mekanisk arbeid, har v\xc3\xa6rt kjent i rundt to tusen \xc3\xa5r. N\xc3\xa5r vann koker til damp, oppst\xc3\xa5r en ekspansjon p\xc3\xa5 1800 ganger det opprinnelige volumet til vannet. Dette ble utnyttet allerede i oldtiden til \xc3\xa5 drive sm\xc3\xa5 maskiner. Disse tror en ble oppfattet som magiske og benyttet som innretninger i templer._NEWLINE_Dampmaskinen utviklet seg mot en stempelmaskin, vanligvis best\xc3\xa5ende av en st\xc3\xb8pejernsylinder, stempel, stempelstang og veivstang, aksling og svinghjul, samt diverse stenger for styring. Stempelets opp- og nedbevegelse overf\xc3\xb8res til veivakslingen via stempelstangen og gir rotasjonsbevegelse. Turtallsregulering er enten automatisk, ved hjelp av en regulator, eller ved hjelp av en manuell ventil. Sylinderen inneholder ventiler eller porter for vekselvis innl\xc3\xb8p og utl\xc3\xb8p av damp.\n_START_SECTION_\nTidlige eksperimenter\n_START_PARAGRAPH_\nEolipil (ogs\xc3\xa5 kjent som \xc3\x86olipil, Heronkule eller Heros dampkule) er beskrevet av forfatteren og tenkeren Heron av Alexandria i det f\xc3\xb8rste \xc3\xa5rhundre etter Kristus, og er ansett for \xc3\xa5 v\xc3\xa6re den f\xc3\xb8rste dokumenterte dampmaskin. Et dreiemoment ble produsert av dampstr\xc3\xa5ler som kom ut av dyser montert p\xc3\xa5 periferien av en hul kobberkule. Kulen var opplagret slik at den kunne rotere. I dag ville en ha kalt dette for en reaksjonsdampturbin. Det er ikke kjent om denne innretningen ble brukt til noe nyttig arbeid. I de p\xc3\xa5f\xc3\xb8lgende \xc3\xa5rhundrer er de f\xc3\xa5 dampdrevne innretninger som er kjent, i likhet med Eolipil, i hovedsak eksperimentelle maskiner som ble brukt av oppfinnere for \xc3\xa5 demonstrere egenskapene til damp. _NEWLINE_En rudiment\xc3\xa6r dampturbin ble beskrevet av Taqi al-Din i 1551 og etter dette av Giovanni Branca i 1629. Brancas ide var \xc3\xa5 la en dampstr\xc3\xa5le virke med en kraft p\xc3\xa5 et skovlhjul. Dette skulle i sin tur brukes til \xc3\xa5 drive knuseverket til  apotekere og alkymister. For at knuseverket ikke skulle f\xc3\xa5 for stor hastighet, gikk ideen videre ut p\xc3\xa5 \xc3\xa5 lage et system av girutveklsinger. Hvorvidt denne ideen noen gang ble realisert er ikke kjent. Jer\xc3\xb3nimo de Ayanz y Beaumont fikk i 1606 patent p\xc3\xa5 femti oppfinnelser med dampdrevne maskiner, inkludert en vannpumpe for drenering av gruver. Han var den f\xc3\xb8rste til \xc3\xa5 f\xc3\xa5 patent p\xc3\xa5 en dampmaskin. _NEWLINE_Den franske vitenskapsmannen Denis Papin gjorde noen oppdagelser vedr\xc3\xb8rende en dampkoker i 1679, og fant p\xc3\xa5 \xc3\xa5 utstyre denne med en sikkerhetsventil. Papin fant ogs\xc3\xa5 p\xc3\xa5 \xc3\xa5 bruke konseptet med et stempel i en sylinder for en dampmaskin. Han oppdaget at om en f\xc3\xb8rst hadde damp i en sylinder og etterp\xc3\xa5 helte litt kaldt vann utenp\xc3\xa5 den, ville stempelet bli drevet ned med stor kraft. P\xc3\xa5 grunn av den tyske fysikeren Otto von Guerickes eksperimenter visste en fra tidligere at det kunne v\xc3\xa6re store krefter involvert i innretninger med vakuum eller luft under trykk. Andre som p\xc3\xa5 1600-tallet bidro til \xc3\xa5 utvide forst\xc3\xa5elsen av sammenhenger mellom krefter, varme og trykk, var den italienske fysikeren Evangelista Torricelli (1608\xe2\x80\x931647), den irske fysikeren Robert Boyle (1627\xe2\x80\x931692) og den engelske oppfinneren og matematikeren Samuel Morland (1625\xe2\x80\x931695). Morland skal ogs\xc3\xa5 ha gjort noen eksperimenter med dampdrevne pumper.\n_START_SECTION_\nPumpemaskiner\n_START_PARAGRAPH_\nDet er kjent at en adelsmann med navn Edward Somerset (1602/1603\xe2\x80\x931667) eksperimenterte med en \xc2\xabvannl\xc3\xb8fter\xc2\xbb (engelsk: \xc2\xabwater commanding machine\xc2\xbb) som skulle f\xc3\xa5 vann opp av dype gruver. Vanligvis ble b\xc3\xa5de hester og straffanger brukt til \xc3\xa5 drive pumper for \xc3\xa5 f\xc3\xa5 opp vannet, men ofte var ikke dette godt nok og Somerseth eksperimenterte med en dampdrevet pumpe. I 1663 fikk han patent p\xc3\xa5 en slik innretning som han bygde tre eksemplarer av. \xc3\x89n ble bygget p\xc3\xa5 hans gods Raglan Castle, og rester av denne kan tyde p\xc3\xa5 at prinsippet gikk ut p\xc3\xa5 \xc3\xa5 presse vann opp et r\xc3\xb8r ved hjelp av damptrykket fra en kjele. _NEWLINE_Den f\xc3\xb8rste brukbare dampdrevne maskinen var ogs\xc3\xa5 en vannpumpe, utviklet i 1698 av Thomas Savery (1650\xe2\x80\x931715). Den fungerte ved at damp som kondenseres i en tank skapte et vakuum som ble brukt til \xc3\xa5 heve vann, i neste trinn ble dampens trykk brukt for \xc3\xa5 heve vannet opp til et enda h\xc3\xb8yere niv\xc3\xa5. For \xc3\xa5 \xc3\xb8ke effekten ble to tanker brukt til \xc3\xa5 vekselvis suge og trykke vannet opp. Sm\xc3\xa5 maskiner av denne typen var effektive, men st\xc3\xb8rre modeller var mer problematiske. Maskinene hadde en begrenset l\xc3\xb8fteh\xc3\xb8yde, samt at de i tillegg var utsatt for kjeleeksplosjoner. Denne maskinen  fikk en viss utbredelse i gruver og pumpestasjoner._NEWLINE_Den spanske aristokraten Bento de Moura Portugal (1702\xe2\x80\x931766)  introduserte en forbedring av Saverys konstruksjon \xc2\xabfor \xc3\xa5 gj\xc3\xb8re den i stand til \xc3\xa5 jobbe selv\xc2\xbb, som John Smeaton (1724\xe2\x80\x931792) beskrev den i Philosophical Transactions utgitt i 1751. Maskinen ble produsert helt opp til  slutten av 1700-tallet, og \xc3\xa9n maskin var i drift helt til 1820.\n_START_SECTION_\nStempeldampmaskiner\n_START_PARAGRAPH_\nDen f\xc3\xb8rste anvendbare og vellykkede dampmaskin, i den forstand at den kunne generere effekt og overf\xc3\xb8re den til en arbeidsmaskin, var en s\xc3\xa5kalt atmosf\xc3\xa6risk maskin, oppfunnet av Thomas Newcomen (1664\xe2\x80\x931729) rundt 1712. Newcomen fikk bygget sin dampmaskin ved Dudley Castle i Staffordshire. Denne var en forbedring av Saverys damppumpe ved at den anvendte et stempel som beveget seg i en sylinder, slik som Papin tidligere hadde foresl\xc3\xa5tt. Den arbeidet ved \xc3\xa5 skape et delvis vakuum ved kondensering av damp under et stempel inne i en sylinder, men den var noks\xc3\xa5 ineffektiv. Typisk bruksomr\xc3\xa5de ogs\xc3\xa5 for denne dampmaskinen var drenering av gruver med st\xc3\xb8rre dyp enn det som tidligere var mulig. Et annet bruksomr\xc3\xa5de var \xc3\xa5 gi vanntilf\xc3\xb8rsel til \xc3\xa5 drive vannhjul i fabrikker. Vann som hadde g\xc3\xa5tt over vannhjulet ble pumpet tilbake til et reservoar ovenfor hjulet._NEWLINE_Newcomens dampmaskin fikk stor utbredelse og denne typen maskiner ble satt opp i Frankrike, Tyskland, \xc3\x98sterrike, Spania, Sverige og USA. I Russland ble ogs\xc3\xa5 en slik maskinen bygget for Peter den store, som skulle ha den til sitt parkanlegg i Sankt Petersburg. Det kom flere forbedringer av Newcomens dampmaskin slik at det ble mulig \xc3\xa5 pumpe vann opp fra stadig st\xc3\xb8rre dyp i gruvene._NEWLINE_I 1720 beskrev Jacob Leupold (1674\xe2\x80\x931727) en to-sylindret h\xc3\xb8ytrykksdampmaskin. Oppfinnelsen ble publisert i hans hovedverk Theatri Machinarum Hydraulicarum, og skal v\xc3\xa6re den f\xc3\xb8rste beskrivelsen av en fungerende dampmaskin som ikke baserer seg p\xc3\xa5 stempelbevegelse drevet frem av atmosf\xc3\xa6rens trykk. Maskinen brukte to tunge stempler til \xc3\xa5 drive en vannpumpe. Hvert av stemplene ble hevet av damptrykket og returnerte til sin opprinnelige stilling ved hjelp av tyngdekraften. De to stemplene delte en felles fireveis roterende ventil som var koblet direkte til en dampkjele. Imidlertid hadde maskintypen lett for \xc3\xa5 eksplodere. Dermed tok det lang tid f\xc3\xb8r den ble introdusert og videreutviklet i Storbritannia og USA. Blant dens st\xc3\xb8rste fordeler var overlegent bedre brennstoff\xc3\xb8konomi, lavere friksjon og mer kompakt utf\xc3\xb8relse enn de atmosf\xc3\xa6riske maskinene. Leupolds dampmaskin hadde innflytelse p\xc3\xa5 konstruksjonen av det dampdrevne kj\xc3\xb8ret\xc3\xb8yet som Nicolas-Joseph Cugnot bygde i 1771. Dette holdes for \xc3\xa5 v\xc3\xa6re verdens f\xc3\xb8rste bil._NEWLINE_Det neste store skritt skjedde da James Watt (173\xe2\x80\x931819) i \xc3\xa5rene 1763\xe2\x80\x931775 utviklet en forbedret versjon av Newcomens maskin. Ideen gikk ut p\xc3\xa5 at istedenfor \xc3\xa5 spr\xc3\xb8yte kaldt vann inn i sylinderen, skulle dampmaskinen ha en separat kondensator der vanninnspr\xc3\xb8ytingen skulle skje. Denne skulle v\xc3\xa6re i forbindelse med sylinderen og skape undertrykk. Hensikten med dette var \xc3\xa5 unng\xc3\xa5 at sylinderen og stempelet skulle bli un\xc3\xb8dvendig mye nedkj\xc3\xb8lt. Firmaet Boulton & Watt, som Watt var medeier i, hadde utviklet en tidlig maskin som brukte halvparten s\xc3\xa5 mye kull som John Smeatons forbedrede versjon av Newcomens dampmaskin._NEWLINE_Newcomens og Watts tidlige maskiner var \xc2\xabatmosf\xc3\xa6riske\xc2\xbb. De ble drevet av at atmosf\xc3\xa6rens trykk presset et stempel inn p\xc3\xa5 grunn av det partielle vakuumet som kondenserende damp skaper. Maskinens sylindere m\xc3\xa5tte v\xc3\xa6re store for \xc3\xa5 f\xc3\xa5 nok kraft, da trykket fra atmosf\xc3\xa6ren ikke er s\xc3\xa6rlig stort. Senere fant Watt p\xc3\xa5 \xc3\xa5 la damptrykket drive stempelet. F\xc3\xb8rst laget han en maskin der trykket virker p\xc3\xa5 bare den ene siden av stempelet, senere fant han p\xc3\xa5 \xc3\xa5 la dampen vekselvis drive stempelet fra begge sider. P\xc3\xa5 grunn av dette snakker en om enkeltvirkende eller dobbeltvirkende dampmaskiner._NEWLINE_Watt fortsatte \xc3\xa5 utvikle sin maskin, og endre den slik at den ga roterende bevegelse egnet for drift av arbeidsmaskiner i fabrikker. I 1781 fikk han patent p\xc3\xa5 denne nye maskinen. Dermed kunne fabrikker lokaliseres langt borte fra elver, fordi andre energikilder enn vannkraft kunne anvendes for fabrikkenes maskiner. Dette akselererte tempoet i den industrielle revolusjon. Denne maskinen var p\xc3\xa5 ti hk og ble benyttet til \xc3\xa5 drive mange forskjellige arbeidsmaskiner. Maskinen kunne plasseres hvor som helst der vann og kull eller annet brensel kunne oppdrives. Watt anvendte ogs\xc3\xa5 kondensator for sine damptrykkmaskiner, denne skapte et sterkere undertrykk og forsterket kraften p\xc3\xa5 stempelet. Av andre ideer Watt kom opp med, var \xc3\xa5 utstyre dampmaskinen med sentrifugalregulator og svinghjul for \xc3\xa5 f\xc3\xa5 jevn hastighet, samt at dampkjelen ble utstyrt med sikkerhetsventil for \xc3\xa5 unng\xc3\xa5 kjeleeksplosjon og vannstandsglass for at fyrb\xc3\xb8teren skulle vite n\xc3\xa5r det var p\xc3\xa5 tide \xc3\xa5 fylle p\xc3\xa5 mer vann._NEWLINE_Boulton & Watt raffinerte dampmaskinene videre og oppn\xc3\xa5dde etter hvert maskiner som brukte bare femtedelen s\xc3\xa5 mye kull som de gamle atmosf\xc3\xa6riske maskinene. En forretningsid\xc3\xa9 var at bedriftene som fikk installert dampmaskiner fra Boulton & Watt skulle betale dem tredjeparten av det de sparte i drivstoffutgifter i 25 \xc3\xa5r. F\xc3\xb8r 1800 var det blitt bygget hele 500 dampmaskiner fra Boulton & Watt, de fleste i England. Fabrikken som laget dampmaskiner i Soho i Smethwick, ble en stor attraksjon, der ingeni\xc3\xb8rer, forretningsmenn, aristokrater og diktere kom for \xc3\xa5 biv\xc3\xa5ne produksjonen. I 1848 ble den f\xc3\xb8rste dampmaskinen i Norge tatt i bruk av Marinens verksted i Horten. Denne kom fra  Boulton & Watt. Rundt Watts d\xc3\xb8d ble de f\xc3\xb8rste skip med dampmaskin for fremdrift sj\xc3\xb8satt.\n_START_SECTION_\nUtvikling av den teoretisk forst\xc3\xa5elsen\n_START_PARAGRAPH_\nDe teoretiske aspektene ved dampmaskinen var empiriske (erfaringsbasert) og ofte feilaktig forst\xc3\xa5tt. Begreper om varmens natur relaterte effekt til damptrykk. Den franske matematikeren Nicolas L\xc3\xa9onard Sadi Carnot (1796\xe2\x80\x931832) ga et bedre teoretiske grunnlag. Videre ble eksperimenter utf\xc3\xb8rt av fysikerne Benjamin Thompson (1753\xe2\x80\x931814) og James Prescott Joule (1818\xe2\x80\x931889) rundt 1843 som f\xc3\xb8rte til utviklingen av nye begreper. Blant annet f\xc3\xb8rte dette til forst\xc3\xa5elsen av at \xc2\xabvarme og energi er gjensidig konvertible...\xc2\xbb og at varmen tilf\xc3\xb8rt en dampmaskin er den egentlige drivkraften og at trykk bare er en sekund\xc3\xa6r st\xc3\xb8rrelse._NEWLINE_Arbeidet til den skotske fysikeren William John Macquorn Rankine (1820\xe2\x80\x931872) og den britisk fysikeren William Thomson Kelvin (Lord Kelvin) (1824\xe2\x80\x931907) videreutviklet den teoretiske forst\xc3\xa5elsen av varme og varmekraftmaskiner. Det ble p\xc3\xa5vist at dampmaskinen var ekstremt ineffektiv, alts\xc3\xa5 at den hadde lav virkningsgrad. Thomson avledet matematisk effektiviteten til en perfekt varmekraftmaskin, kjent som Clausius\xe2\x80\x93Rankine-prosessen. Den viste at jo st\xc3\xb8rre temperaturfall som oppstod i maskinen, desto st\xc3\xb8rre ville virkningsgraden v\xc3\xa6re. Utviklingen fremover rettet seg mot forbedring av konstruksjonen av dampmaskinen, spesielt at en skulle f\xc3\xa5 en st\xc3\xb8rre mengde nyttig arbeid fra en gitt mengde drivstoff. Det fulgte mange tekniske fremskritt, som Corlissventilen (ventiler for inn- og utslipp av damp til sylinderen) oppfunnet av den amerikanske ingeni\xc3\xb8ren George Henry Corliss (1817\xe2\x80\x931888), h\xc3\xb8yhastighets maskiner og forbedrede regulatorer. Andre oppfinnelser var overoppheting av dampen, forbedring av dampkjelene og bruken av drivstoffet.\n_START_SECTION_\nRegulering av hastigheten\n_START_PARAGRAPH_\nSentrifugalregulatoren ble tatt i bruk av James Watt i 1788, etter at Watts partner Boulton hadde sett en slik innretning i bruk p\xc3\xa5 en m\xc3\xb8lle._NEWLINE_Hensikten med regulatoren er at den skal holde konstant hastighet uavhengig av maskinens belastning. Alts\xc3\xa5 at dampmaskinen holder noenlunde konstant hastighet b\xc3\xa5de i tomgang og ved fullt p\xc3\xa5drag. Dette vil igjen si at maskinen gir det dreiemoment og den effekt som arbeidsmaskinen krever._NEWLINE_Den enkle sentrifugalregulatoren kunne ikke holde en gitt fart, fordi den vil forutsette en ny hastighet som respons p\xc3\xa5 belastningsendinger, noe som kalles stasjon\xc3\xa6rt avvik. Regulatoren var i stand til \xc3\xa5 h\xc3\xa5ndtere mindre tilstandsvariasjoner, som for eksempel varierende varmeutvikling i kjelen. Blant dens andre ulemper var en tendens til oscillasjoner som respons p\xc3\xa5 hastighetsendring. Ofte vil lastavslaget bli litt for stort slik at hastigheten blir noe lavere enn \xc3\xb8nsket, regulatoren vil dermed m\xc3\xa5tte \xc3\xb8ke p\xc3\xa5draget, som i neste omgang blir litt for h\xc3\xb8yt. Dette gjentas flere ganger etter hverandre. Dermed f\xc3\xa5s et oscillerende forl\xc3\xb8p f\xc3\xb8r ny stasjon\xc3\xa6r likevekt oppst\xc3\xa5r, noe som kalles et innsvingningsforl\xc3\xb8p. Samme forl\xc3\xb8p vil ogs\xc3\xa5 oppst\xc3\xa5 ved et lastp\xc3\xa5slag, alts\xc3\xa5 at hastigheten i f\xc3\xb8rste omgang g\xc3\xa5r ned. Regulatorene ble forbedret opp gjennom \xc3\xa5rene, slik at ved slutten av 1800-tallet eksisterte det regulatorer med gode egenskaper for konstant hastighetskontroll. Store svinghjul kompenserte ogs\xc3\xa5 for regulatorens treghet og svakhet med innsvingningsforl\xc3\xb8p.\n_START_SECTION_\nH\xc3\xb8ytrykksmaskiner\n_START_PARAGRAPH_\nWatts patent forhindret andre fra \xc3\xa5 utvikle h\xc3\xb8ytrykksmaskiner. Kort tid etter at Watts patent utl\xc3\xb8p i 1800, introduserte Richard Trevithick (1771\xe2\x80\x931833) og, uavhengig av ham, Oliver Evans (1755\xe2\x80\x931819) i 1801 maskiner som baserte seg p\xc3\xa5 damp med h\xc3\xb8yt trykk. Trevithick fikk sin dampmaskin patentert i 1802, mens Evans hadde utarbeidet flere modeller tidligere. Watt hadde benyttet et damptrykk p\xc3\xa5 ikke mer enn 1,5 atm, samt utnyttet undertrykket som kondensatoren skapte. Trevithick gikk mye lengre og anvendte maskiner med et trykk p\xc3\xa5 8 atm. Disse var mye kraftigere for en gitt sylinderst\xc3\xb8rrelse enn tidligere maskiner. De kunne i tillegg gj\xc3\xb8res sm\xc3\xa5 nok til \xc3\xa5 v\xc3\xa6re fremdriftsmaskineri for damplokomotiver. Deretter f\xc3\xb8rte teknologiske nyvinninger og forbedringer av produksjonsteknikker til utformingen av mer effektive maskiner som kunne v\xc3\xa6re mindre, raskere eller ha st\xc3\xb8rre ytelse, avhengig av bruksomr\xc3\xa5de. Watt p\xc3\xa5 sin side mente at disse maskinene var livsfarlige._NEWLINE_Den s\xc3\xa5kalte Cornish-maskinen ble utviklet av Trevithick og andre i 1810-\xc3\xa5rene. Det var en s\xc3\xa5kalt compoundmaskin som benyttet h\xc3\xb8ytrykksdamp som  ekspanderte i to trinn, det vil si at dampen f\xc3\xb8rst ble benyttet i \xc3\xa9n sylinder, f\xc3\xb8r den ble f\xc3\xb8rt videre og benyttet i enda en sylinder. Deretter ble lavtrykksdampen ledet ut av maskinen og kondensert, slik at maskinen fikk forholdsvis h\xc3\xb8y virkningsgrad. Cornish-maskinen hadde uregelmessig bevegelse og dreiemoment gjennom syklusen, noe som begrenset dens anvendelse hovedsakelig til pumping. Cornish-maskinen ble brukt i gruver og for vannforsyning, helt opp til slutten av 1800-tallet.\n_START_SECTION_\nHorisontale stasjon\xc3\xa6re maskiner\n_START_PARAGRAPH_\nTidlige konstrukt\xc3\xb8rer av stasjon\xc3\xa6re dampmaskiner ans\xc3\xa5 horisontale sylindere til \xc3\xa5 bli utsatt for stor slitasje. Derfor ble maskinene konstruert med vertikale sylindre og stempler. Med tiden ble den horisontale ordningen mer popul\xc3\xa6r. Dermed ble mer kompakte, men kraftige dampmaskiner for montasje der plassen er begrenset, utviklet._NEWLINE_Den mest vellykkede av de horisontale maskinene ble kjent som Corliss-dampmaskin, etter Corliss som patenterte denne i 1849. Dette var en dobbeltvirkende maskin med fire ventiler for \xc3\xa5 styre dampen inn og ut p\xc3\xa5 vekselvis hver sin side av stempelet. Den hadde sogar en automatisk dampventil for variabel avstenging av dampen. Da Corliss ble gitt Rumfordmedaljen sa komiteen at \xc2\xabingen oppfinnelse siden Watts tid har gitt s\xc3\xa5 store forbedringer av effektiviteten av en dampmaskinen\xc2\xbb. I tillegg til \xc3\xa5 bruke 30\xc2\xa0% mindre damp, utviklet den jevn hastighet p\xc3\xa5 grunn av finessen med variabel dampstenging, noe som gjorde den godt egnet til \xc3\xa5 drive produksjonprosesser, spesielt spinning av bomull. Corliss fikk i anledning av en utstilling i Philadelphia i 1876 bygget til da verdens st\xc3\xb8rste dampmaskin med en ytelse p\xc3\xa5 2400 hk. Denne var 12 meter h\xc3\xb8y.\n_START_SECTION_\nStadig bedre dampkjeler\n_START_PARAGRAPH_\nDe tidlige dampkjeler var store beholdere som lignet kjeler; de hadde plan bunn og hvelvet overdel. Typisk l\xc3\xa5 trykket bare s\xc3\xa5 vidt over atmosf\xc3\xa6rens trykk, men da en gikk over til noe st\xc3\xb8rre trykk p\xc3\xa5 slutten av 1700-tallet, begynte en \xc3\xa5 anvende sylindriske dampkjeler. Ellers var det vanlig at kjelene ble innmurt og at fyringen skjedde fra undersiden._NEWLINE_B\xc3\xa5de Newcomen og Savery bygde dampkjeler basert p\xc3\xa5 erfaring fra bryggeriene som p\xc3\xa5 denne tiden utviklet store bryggepanner. Et stort problem p\xc3\xa5 1700-tallet var \xc3\xa5 finne konstruksjonsmetoder for \xc3\xa5 holde kjelene tette. Ofte ble tj\xc3\xa6re og drev (hamp), talg (innvollsfett) og bek brukt i skj\xc3\xb8tene mellom platene som kjelen ble satt sammen av, men det beste viste seg ofte \xc3\xa5 ha litt hestem\xc3\xb8kk i dampkjelen. Str\xc3\xa5fibrene i m\xc3\xb8kk ville nemlig presse seg inn mellom lekke fuger, slik at disse etter hvert ble tettet igjen._NEWLINE_Watt mente at trykket m\xc3\xa5tte holdes lavt for \xc3\xa5 unng\xc3\xa5 kjeleeksplosjoner, mens konkurrenten  Trevithick dristet seg til \xc3\xa5 \xc3\xb8ke trykket. Da en av hans kjeler eksploderte i 1803 og drepte to personer, henvendte Watt seg til parlamentet med beskyldning om at Trevithick var en farlig morder som m\xc3\xa5tte stoppes. Dampkjeler som eksploderte var ikke uvanlig utover 1800-tallet. Tinius Olsen (1845\xe2\x80\x931932) var en  ingeni\xc3\xb8r fra Kongsberg som slo seg ned i USA. I Philadelphia bygget han et verksted for pr\xc3\xb8ving av dampkjeler for \xc3\xa5 gj\xc3\xb8re grundige tester f\xc3\xb8r de ble satt i bruk. Dette virksomheten eksisterer fremdeles og er spesialisert p\xc3\xa5 materialtesting._NEWLINE_Dampkjelene ble bygget som komplekse systemer for \xc3\xa5 f\xc3\xa5 best mulig varmeovergang fra ild og r\xc3\xb8ykgass til vannet i kjelen. Illustrasjonen (Lancashire boiler) viser en dampkjele der selve forbrenningen skjer i to runde kanaler inne i selve kjelen, s\xc3\xa5kalte flammer\xc3\xb8r, videre f\xc3\xb8res r\xc3\xb8yken via kanaler p\xc3\xa5 utsiden av kjelen. I hovedsak ble forskjellige typer av r\xc3\xb8ykr\xc3\xb8rskjeler benyttet gjennom 1800-tallet og utover begynnelsen av 1900-tallet. Disse hadde en mengde gjennomg\xc3\xa5ende r\xc3\xb8r gjennom kjelen der r\xc3\xb8ykgassen ble f\xc3\xb8rt. Senere ble vannr\xc3\xb8rskjeler mer og mer vanlige, der vannet f\xc3\xb8res inn i en mengde r\xc3\xb8r omgitt av ild og r\xc3\xb8ykgasser. Dampen dannes i disse r\xc3\xb8rene, og i de s\xc3\xa5kalte tromlene utskilles dampen fra vannet. En stor fordel med disse kjelene er at damptrykket ikke virker p\xc3\xa5 store flater, dermed kunne en \xc3\xb8ke trykket, temperaturen og st\xc3\xb8rrelsen omtrent s\xc3\xa5 mye en m\xc3\xa5tte \xc3\xb8nske. For \xc3\xb8vrig ble de f\xc3\xb8rste kjeler av vannr\xc3\xb8rstypen foresl\xc3\xa5tt  rundt midten av 1800-tallet, men f\xc3\xb8rst p\xc3\xa5 slutten av \xc3\xa5rhundret fikk de noen st\xc3\xb8rre anvendelse._NEWLINE_Det er det store trykket i dampkjelen som gj\xc3\xb8r at vannet, og dermed ogs\xc3\xa5 damptrykket, kan heves til temperaturer godt over 100\xc2\xa0\xc2\xb0C. (Kokepunktet til vann er 100\xc2\xa0\xc2\xb0C ved  atmosf\xc3\xa6retrykk). Ved \xc3\xa5 operere med h\xc3\xb8ye temperaturer \xc3\xb8kes effektiviteten til dampkjelen, slik at h\xc3\xb8yt trykk og h\xc3\xb8y temperatur ble et viktig m\xc3\xa5l for \xc3\xa5 redusere energiforbruket._NEWLINE_Senere ble dampmaskinene bygget med kjeler som skapte damp med sv\xc3\xa6rt h\xc3\xb8y temperatur, s\xc3\xa5kalt  overopphetet damp. Den tyske ingeni\xc3\xb8ren Wilhelm Schmidt (1858\xe2\x80\x931924) regnes for \xc3\xa5 st\xc3\xa5 bak gjennombruddet innenfor teknologien som kalles overhetet damp. Schmidt konstruerte dampkjeler med ett trinn etter selve kjelen der vannet koker, der han lot dampen g\xc3\xa5 gjennom et sinnrikt system av r\xc3\xb8r, se illustrasjon (Schmidts superheater). Disse r\xc3\xb8rene var anbrakt der ild og r\xc3\xb8ykgasser passerte, slik at dampen fikk temperaturer helt opp mot 350\xc2\xa0\xc2\xb0C. Med denne videreutviklingen ble effektiviteten, eller virkningsgraden, forbedret ytterligere. Forbruket av drivstoff per utviklet hestekrafttime (energi) er et m\xc3\xa5l for dette. Newcomens dampmaskin brukte 18\xc2\xa0kg kull, Watts maskin 4\xc2\xa0kg kull, Corliss' maskin 600\xc2\xa0g kull og i moderne tid bare rundt 200\xc2\xa0g kull, der alle tall er masseenhet kull per hestekrafttime.\n_START_SECTION_\nDamplokomotiv\n_START_PARAGRAPH_\nEttersom utviklingen av dampmaskiner gjorde store fremskritt utover 1700-tallet, ble det gjort flere fors\xc3\xb8k p\xc3\xa5 \xc3\xa5 bruke dem til transport. I 1784 bygget den skotske oppfinneren William Murdoch (1754\xe2\x80\x931839) en prototype p\xc3\xa5 et dampdrevet kj\xc3\xb8ret\xc3\xb8y. En tidlig arbeidsmodell av et dampdrevet lokomotiv ble konstruert av Fitch i USA, trolig i l\xc3\xb8pet av 1780- eller 1790-\xc3\xa5rene. Hans damplokomotiv brukte hjul som ble ledet av skinner._NEWLINE_Det f\xc3\xb8rste fullskala jernbanedamplokomotiv som fungerte, ble bygget av Trevithick i Storbritannia. Den 21. februar 1804 ble verdens f\xc3\xb8rste jernbanereise foretatt, da Trevithicks navnl\xc3\xb8se damplokomotiv kj\xc3\xb8rte av g\xc3\xa5rde med et tog langs jernbanelinjen fra Pen-y-darren jernverk, i n\xc3\xa6rheten av Merthyr Tydfil til Abercynon i den s\xc3\xb8rlige delen av Wales. Konstruksjonen av lokomotivet innebar en rekke viktige innovasjoner, blant annet \xc3\xa5 bruke h\xc3\xb8ytrykksdamp, som reduserte vekten av maskinen og ga \xc3\xb8kt effektivitet. Trevithick bes\xc3\xb8kte Newcastle senere i 1804, og Colliery-banen i Nord\xc3\xb8st-England ble et ledende senter for eksperimentering og utvikling av damplokomotiver._NEWLINE_Trevithick fortsatte sine egne eksperimenter med lokomotiver, blant annet utviklet han lokomotivet Catch Me Who Can (\xc2\xabFang meg den som kan\xc2\xbb) i 1808. Fire \xc3\xa5r senere ble det vellykkede lokomotivet Salamanca, med to sylindre, konstruert av maskinbyggeren Matthew Murrayble (1765\xe2\x80\x931826). Han satte dette i drift p\xc3\xa5 gruvebanen Middleton Railway. I 1825 bygde George Stephenson (1781\xe2\x80\x931848) Locomotion for Stockton and Darlington Railway. Dette var den f\xc3\xb8rste offentlige jernbanen i verden, senere i 1829 bygde han det kjente lokomotivet The Rocket. Det ble p\xc3\xa5 denne tiden avholdt en konkurranse om hvem som kunne bygge det beste lokomotivet, kjent som Rainhillkonkurransen. The Rocket var p\xc3\xa5meldt og vant konkurransen._NEWLINE_Da Liverpool and Manchester Railway \xc3\xa5pnet i 1830, var dette den f\xc3\xb8rste banen som kun brukte damplokomotiver b\xc3\xa5de for person- og godstogene. Damplokomotiver fortsatte \xc3\xa5 bli produsert frem til slutten av 1900-tallet i land som Kina og det tidligere \xc3\x98st-Tyskland.\n_START_SECTION_\nKj\xc3\xb8ret\xc3\xb8yer\n_START_PARAGRAPH_\nDe f\xc3\xb8rste ideer om dampdrevne kj\xc3\xb8ret\xc3\xb8yer oppstod p\xc3\xa5 slutten av 1600-tallet, og Ferdinand Verbiest (1623\xe2\x80\x931688) er muligens den som bygde det f\xc3\xb8rste dampdrevne kj\xc3\xb8ret\xc3\xb8yet allerede i 1672. Imidlertid er det mer sikker dokumentasjon for at det f\xc3\xb8rste dampdrevne kj\xc3\xb8ret\xc3\xb8yet ble bygget av Nicolas-Joseph Cugnot._NEWLINE_I den f\xc3\xb8rste halvdelen av 1800-tallet ble det gjort store fremskritt med bruk av damp for \xc3\xa5 drive kj\xc3\xb8reinnretninger. Forbedringer innenfor kj\xc3\xb8ret\xc3\xb8yteknologi fortsatte fra 1860-\xc3\xa5rene til ut p\xc3\xa5 1920-\xc3\xa5rene. Dampdrevne kj\xc3\xb8ret\xc3\xb8yer ble brukt til mange form\xc3\xa5l, men den raske utviklingen av forbrenningsmotoren p\xc3\xa5 begynnelsen av 1900-tallet f\xc3\xb8rte til at en mistet troen p\xc3\xa5 dampmaskinen for fremdrift av motorkj\xc3\xb8ret\xc3\xb8yer p\xc3\xa5 kommersiell basis. Dette til tross for at dampdrevne biler hadde fordeler som at de ikke trengte gir, de var relativt stilleg\xc3\xa5ende og forurenset lite, samt at de kunne bruke mange typer drivstoff._NEWLINE_Forskjellige dampdrevne stasjon\xc3\xa6re og mobile enheter ble konstruert for anvendelse p\xc3\xa5 st\xc3\xb8rre g\xc3\xa5rdsbruk. Med anvendelse i jordbruket ble det en \xc3\xb8kning i areal tilgjengelig for dyrking. Det har blant annet v\xc3\xa6rt benyttet dampdrevne traktorer._NEWLINE_P\xc3\xa5 slutten av 1960-\xc3\xa5rene ga luftforurensningsproblemer i California opphav til en kort periode hvor det ble satset p\xc3\xa5 \xc3\xa5 utvikle dampdrevne biler. P\xc3\xa5 grunn av renere forbrenning og mulig h\xc3\xb8yere virkningsgrad med ekstern forbrenning, h\xc3\xa5pet en at dette skulle f\xc3\xb8re til mindre forurensning. Forskningen ble finansiert b\xc3\xa5de av delstaten og privat, men fors\xc3\xb8kene strandet i midten av 1970-\xc3\xa5rene.\n_START_SECTION_\nSkipsmaskiner\n_START_PARAGRAPH_\nAllerede James Watt var inne p\xc3\xa5 tanken om \xc3\xa5 drive et skip med dampmaskin. Blant annet snakket han om en \xc2\xabspiralformet \xc3\xa5re\xc2\xbb drevet av en dampmaskin, alts\xc3\xa5 en id\xc3\xa9 til en propell. Det var imidlertid briten Jonathan Hulls (1699\xe2\x80\x931758) som f\xc3\xb8rst gjorde fors\xc3\xb8k med en dampdrevet b\xc3\xa5t, der skovlhjul p\xc3\xa5 siden ble brukt for fremdrift. Hans fors\xc3\xb8k skal ha skjedd rundt 1736, men var ikke spesielt vellykket. Senere greide amerikaneren John Fitch (1743\xe2\x80\x931798) \xc3\xa5 lage en fungerende dampdrevet b\xc3\xa5t som ble demonstrert i Philadelphia i august 1787. Denne ble brukt i fors\xc3\xb8k med post- og passasjerbefordring._NEWLINE_Det f\xc3\xb8rste dampskip for passasjerer ble bygget av Henry Bell (1767\xe2\x80\x931830) i 1812 og fikk navnet \xc2\xabComet\xc2\xbb. Dette gikk mellom Greenock og Glasgow, f\xc3\xb8r det ble \xc3\xb8delagt i 1820. I l\xc3\xb8pet av dets levetid var det blitt bygget flere dampskip b\xc3\xa5de i Europa og USA, de fleste for transport p\xc3\xa5 elver.  Det f\xc3\xb8rste dampskip over Atlanteren var \xc2\xabSavannah\xc2\xbb, dette hadde b\xc3\xa5de seil og dampmaskin. P\xc3\xa5 sin jomfrutur i 1819 brukte det 29 dager fra New York til England. P\xc3\xa5 seilasen var dampmaskinen i drift bare rundt 80 timer. Skipet fortsatte inn Nordsj\xc3\xb8en, helt til Sankt Petersburg. P\xc3\xa5 tilbaketuren var skipet innom Norskekysten. Sj\xc3\xb8folk som s\xc3\xa5 skipet mente at ting ikke gikk riktig for seg, for som det ble sagt, kan en ikke \xc2\xabkoke seg over Atlanterhavet\xc2\xbb. Frem til 1838 var det bare noen f\xc3\xa5 seilskip med dampmaskin ombord som dro over Atlanteren, men dette \xc3\xa5ret krysset britiske DS \xc2\xabSirius\xc2\xbb Atlanteren kun med dampmaskin som fremdriftsmiddel. Det store gjennombruddet for dampskip kom i 1880-\xc3\xa5rene, da denne teknologien ble s\xc3\xa5 godt utviklet at seilskip gradvis ble fortrengt._NEWLINE_Mot slutten av 1800-tallet kom flertrinns dampmaskiner i utbredt bruk. Disse virker ved at damp fra en sylinder f\xc3\xb8res ut og utnyttes videre i neste trinn der sylinderen har st\xc3\xb8rre volum. Etter som dampen fortsatt har trykk, kan den utnyttes slik at neste sylinders st\xc3\xb8rre volum kompenserer for det lavere trykket. Dermed oppn\xc3\xa5s \xc3\xb8kt virkningsgrad. Spesielt p\xc3\xa5 skip ble slike maskiner benyttet hvor h\xc3\xb8y virkningsgrad var viktig for \xc3\xa5 redusere vekten av kullbeholdningen. I 1883 hadde en oppn\xc3\xa5dd \xc3\xa5 konstruere maskiner med en ytelse p\xc3\xa5 opptil 10\xc2\xa0000\xc2\xa0hk. _NEWLINE_F\xc3\xb8r og under f\xc3\xb8rste verdenskrig var stempeldampmaskiner dominerende for skip. Imidlertid ble ofte stempelmaskiner erstattet av dampturbiner der stor hastighet var n\xc3\xb8dvendig, for eksempel i krigsskip og cruiseskip. HMS\xc2\xa0\xc2\xabDreadnought\xc2\xbb, bygget i 1905, var det f\xc3\xb8rste store krigsskip som erstattet den velpr\xc3\xb8vde teknologien med stempelmotor med den da nye dampturbinen. Fremskritt i utformingen av forbrenningsmotorer f\xc3\xb8rte til en gradvis overgang til disse maskinene i handelsskip. Dampturbiner har imidlertid v\xc3\xa6rt anvendt en del p\xc3\xa5 store skip utover p\xc3\xa5 1900-tallet.\n_START_SECTION_\nOppfinnelsen av dampturbinen\n_START_PARAGRAPH_\nDen siste store utviklingen innenfor dampteknologi var utviklingen av dampturbiner som startet p\xc3\xa5 slutten av 1800-tallet. Dampturbiner er generelt mer effektive enn stempelmaskiner, spesielt for ytelser over flere hundre hestekrefter. De har f\xc3\xa6rre bevegelige deler, og gir en roterende bevegelse direkte, i motsetning til stempelmaskiner som krever et ofte komplisert system av akslinger og stenger for \xc3\xa5 omforme stempelbevegelsen til rotasjon. Pionerene innenfor utviklingen av dampturbiner var den svenske ingeni\xc3\xb8ren Gustaf de Laval (1845-1913) og den britiske ingeni\xc3\xb8ren Charles Algernon Parsons (1854-1931). Disse bygget hver sine dampturbiner uavhengig av hverandre og etter helt forskjellige prinsipper, i 1880-\xc3\xa5rene. De Laval lot dampen str\xc3\xb8mme ut av dyser med stor fart mot et skovlhjul. Hjulet fikk da en fart p\xc3\xa5 oppimot 30\xc2\xa0000\xc2\xa0rpm, noe som i seg selv skapte store utfordringer, blant annet med \xc3\xa5 unng\xc3\xa5 at akslingen gikk i stykker. Parsons laget skovler p\xc3\xa5 turbinhjulet som lot dampens hastigheten bli stadig mindre, samtidig som volumet \xc3\xb8kte p\xc3\xa5 sin vei gjennom dem, se illustrasjon._NEWLINE_Dampturbiner hadde nesten fullstendig erstattet stempelmaskiner i kraftverkene allerede tidlig p\xc3\xa5 1900-tallet. Deres h\xc3\xb8yere virkningsgrad, st\xc3\xb8rre og jevnere hastighet passer bedre til \xc3\xa5 drive generatorer enn stempelmaskiner. Moderne dampturbiner kan ha flere tusen skovler, der damptemperaturer p\xc3\xa5 500\xc2\xa0\xc2\xb0C med et trykk p\xc3\xa5 100\xc2\xa0atm ikke er uvanlig.\n_START_SECTION_\nEnkel stempeldampmaskin\n_START_PARAGRAPH_\nP\xc3\xa5 sitt aller enkleste fungerer en stempeldampmaskin ved at dampen passerer gjennom bare \xc3\xa9n sylinder. Den brukte dampen g\xc3\xa5r s\xc3\xa5 direkte ut i luften, eller inn i en kondensator. Etter som dampen ekspanderer n\xc3\xa5r den trykker stempelet i sylinderen ut, synker dens temperatur, siden det ikke er noen tilf\xc3\xb8rsel av varme n\xc3\xa5r dette skjer. En slik prosess, der ingen varme blir tilf\xc3\xb8rt et systemet med ekspanderende damp, er kjent som en adiabatisk ekspansjon. Prosessen er karakterisert ved at damp kommer inn i sylinderen med h\xc3\xb8y temperatur og forlater den med lavere temperatur. Dette f\xc3\xb8rer til en syklus av oppvarming og avkj\xc3\xb8ling av sylinderen for hvert slag, noe som betyr tapt virkningsgrad. For \xc3\xa5 f\xc3\xa5 mer energi ut av dampen for hver stempelbevegelse, kan sylinderens slaglengde \xc3\xb8kes, men dette gir ulempen med at sylinderveggen f\xc3\xa5r st\xc3\xb8rre overflater, noe som gir \xc3\xb8kte varmetap.\n_START_SECTION_\nSammensatte maskiner\n_START_PARAGRAPH_\nEn metode for \xc3\xa5 redusere omfanget av energitapet i en lang sylinder ble oppfunnet i 1804 av den britiske ingeni\xc3\xb8ren Arthur Woolf (1766-1837), som patenterte det han kalte Woolfs h\xc3\xb8yttrykk compound dampmaskin i 1805. Maskinen virket ved at h\xc3\xb8ytrykksdamp fra kjelen ekspanderte i en h\xc3\xb8ytrykkssylinder, deretter ble dampen ledet inn i \xc3\xa9n eller flere etterf\xc3\xb8lgende mellom- og lavtrykkssylindere. Hele ekspansjonen av damp ble dermed oppn\xc3\xa5dd gjennom flere sylindre, noe som reduserte arealet av sylindervegger som ble eksponert for damp. Ved at en oppn\xc3\xa5dde mindre areal per volumenhet av damp i hver sylinder, gikk mindre varme tapt i hver av dem, noe som \xc3\xb8kte maskinens virkningsgrad. Da en arrangerte dampmaskinene slik at ekspansjonen skjedde i flere sylindere, kunne ogs\xc3\xa5 problemet med varierende dreiemoment reduseres. For at det skulle bli utviklet likt arbeid i sylinderne med lavere trykk, m\xc3\xa5tte de ha et st\xc3\xb8rre sylindervolum ettersom denne dampen opptar st\xc3\xb8rre volum. Derfor ble sylinderdiameteren, og gjerne ogs\xc3\xa5 slaglengden, \xc3\xb8kt i lavtrykkssylinderne. Typisk vil lavtrykkssylinderens areal bli to til tre ganger h\xc3\xb8ytrykkssylinderens areal._NEWLINE_Dobbel ekspansjonsmaskin (ofte omtalt som compoundmaskiner) lot dampen ekspandert i to trinn. En kunne la disse dupliseres, eller istedenfor \xc3\xa9n stor lavtrykkssylinder kunne det v\xc3\xa6re to enheter. Dermed kunne h\xc3\xb8ytrykkssylinderen mate ut damp til vekselvis den ene og den andre lavtrykkssylinderen. Dette ga et oppsett med tre sylindre med stempeldiameter som var omtrent den samme, slik at de frem- og tilbakeg\xc3\xa5ende massene lettere kunne balanseres._NEWLINE_Compoundmaskiner med to sylindere kunne arrangeres som: Rekkemaskin der sylindrene stod side ved side i en rekke, Tandemmaskin der sylindrene stod ende mot ende og hadde en felles veivstang mellom seg, eller V-maskin der sylinderne ble arrangert i en V (vanligvis i 90\xc2\xb0 vinkel) med felles veivaksel._NEWLINE_En annen m\xc3\xa5te en kunne sette sammen maskiner p\xc3\xa5 var den s\xc3\xa5kalte tandemmaskinen, som bestod av to compoundmaskiner i rekke med felles aksling._NEWLINE_Bruk av compoundmaskiner ble vanlig for dampmaskiner i industri, damplokomotiver og nesten ener\xc3\xa5dende i skipsmaskiner etter 1880. Imidlertid var bruken av compoundmaskiner ikke alltid like utbredt for damplokomotiver, der dette ofte ble ansett som komplisert. Delvis p\xc3\xa5 grunn av det vanskelige driftsmilj\xc3\xb8et p\xc3\xa5 et lokomotiv, delvis p\xc3\xa5 grunn av begrenset plass gitt av lasteprofil for tunnelene, som spesielt i Storbritannia var lite.\n_START_SECTION_\nMultiple ekspansjonsmaskiner\n_START_PARAGRAPH_\nDet er en logisk utvidelse av compoundmaskinen \xc3\xa5 \xc3\xb8ke ekspansjon i enda flere trinn for \xc3\xa5 \xc3\xb8ke effektiviteten. Resultatet er en multippel ekspansjonsmaskin. Slike dampmaskiner bruker enten tre eller fire ekspansjontrinn og er kjent som henholdsvis trippel- og kvadrupelekpspansjonsmaskiner. Disse maskinene bruker en rekke av sylindre med progressivt \xc3\xb8kende diameter. Disse trinnene er utformet for \xc3\xa5 dele arbeidet inn i like deler for hvert av ekspansjonstrinnene, for \xc3\xa5 f\xc3\xa5 jevnest mulig gange._NEWLINE_Illustrasjonen viser en animasjon av en trippel ekspansjonsmaskin. Dampen g\xc3\xa5r gjennom maskinen fra venstre til h\xc3\xb8yre. Kontrollen av hvor dampen skal f\xc3\xb8res inn og ut av hver av sylinderne skjer av ventilstyringen til venstre for hver av sylinderne. Dette kalles for sleidstyring, der den bevegelige enheten kalles for sleiden. To hovedtyper er rund- og flatsleider, der den f\xc3\xb8rste brukes for h\xc3\xb8ytrykkssylindre og den sistnevnte for lavtrykkssylindre. Sleidene arbeider inne i et kammer kalt sleidskap, som st\xc3\xa5r i direkte tilknytning til sylindrene.\n_START_SECTION_\nStempeldampmaskinens arbeidssyklus\n_START_PARAGRAPH_\nI de fleste stempeldampmaskiner reverseres dampens str\xc3\xb8mning p\xc3\xa5 hver side av sylinderen, slik at dampen kommer inn og f\xc3\xb8res ut av den samme porten (\xc3\xa5pningen). Under en hel syklus oppst\xc3\xa5r det to stempelslag der veivakselen beveges en hel runde. I denne syklusen gjennoml\xc3\xb8pes flere perioder (eller hendelser): nemlig fylling der damp (friskdamp) med fullt trykk fyller sylinderen og skyver stempelet innover, ekspansjon der stempelet fortsetter \xc3\xa5 bevege seg, men sleiden stenger slik at volumet i sylinderen \xc3\xb8ker mens trykket faller, forutstr\xc3\xb8mmning som betyr at sleiden \xc3\xa5pner f\xc3\xb8r stempelet n\xc3\xa5r enden av sylinderen. S\xc3\xa5 snur stempelet og en f\xc3\xa5r utstr\xc3\xb8mning der stempelet trykker dampen ut, deretter  komprimering fordi sleiden stenger litt f\xc3\xb8r endestilling, noe som gir mottrykk. Til sist inntreffer forinnstr\xc3\xb8mming fordi sleiden \xc3\xa5pner for damp litt f\xc3\xb8r stempelet n\xc3\xa5r endepunktet. Hensikten med forinnstr\xc3\xb8mningen er at det skal v\xc3\xa6re fullt trykk i sylinderen n\xc3\xa5r stempelet n\xc3\xa5r endestilling og nytt drivslag starter. Ventilene eller sleidene fordeler dampen ved \xc3\xa5 \xc3\xa5pne og lukke for damp gjennom portene som st\xc3\xa5r i forbindelse med sylinderens topp og bunn. Det har blitt utviklet mange forskjellige typer av systemer for denne styringen. Hvorledes trykket i en typisk dampmaskins sylinder endres som funksjon av stempelposisjon er vist i det skjematiske indikatordiagrammet, se illustrasjon._NEWLINE_De viktigste periodene er fylling, forutstr\xc3\xb8mning og kompresjon. Av stempelets slaglengde utgj\xc3\xb8r disse tre periodene i deler av stempelslaget; fylling cirka 50\xe2\x80\x9370\xc2\xa0%, forutstr\xc3\xb8mning cirka 8\xc2\xa0% og kompresjon cirka 10\xc2\xa0%. Selve forinnstr\xc3\xb8mmingen er meget kort og knapt merkbar._NEWLINE_De enkleste ventilstyringene s\xc3\xb8rger for at trinnene skjer ved gitte faste posisjoner av stempelslaget, samt at de muliggj\xc3\xb8r at maskinen bare roterer i \xc3\xa9n retning. De fleste systemene har imidlertid en mekanisme for reversering av dreieretningen, se illustrasjon. I tillegg er det gjerne muligheter for \xc3\xa5 spare damp n\xc3\xa5r maskinen utvikler \xc3\xb8nsket effekt, ved at damptilf\xc3\xb8rselen til stempelet opph\xc3\xb8rer etter en gitt lengde av slaget, alts\xc3\xa5 ekspansjon, vanligvis mellom 50 og 70\xc2\xa0% av slaglengden. Ved hjelp av justering kan dette skje gradvis, og spesielt p\xc3\xa5 damplokomotiver er dette en viktig funksjon. For eksempel vil et tungt tog som kj\xc3\xb8rer opp en fjellside (stor stigning) ha behov for stor fylling, alts\xc3\xa5 damptilf\xc3\xb8rsel over en stor del av stempelslaget. Et annet tilfelle er et damplokomotiv som skal starte fra stillest\xc3\xa5ende, der det trengs tilf\xc3\xb8rsel av damp over hele slaglengden for \xc3\xa5 f\xc3\xa5 stor trekkraft._NEWLINE_En og samme ventil kontrollerer vanligvis dampstr\xc3\xb8m b\xc3\xa5de inn og ut av sylinderen. En rask avslutning (stenging) av fyllingen vil p\xc3\xa5 den annen side p\xc3\xa5virke utstr\xc3\xb8mning og komprimering, som ideelt sett b\xc3\xb8r holdes ganske like. Hvis utstr\xc3\xb8mningen er for kort, kan en for stor del av dampen bli igjen i sylinderen, og mottrykket blir un\xc3\xb8dig stort. Alts\xc3\xa5 at for stor kompresjon f\xc3\xb8rer til en kraft mot rotasjonsretningen._NEWLINE_I 1840- og 1850-\xc3\xa5rene var det fors\xc3\xb8k p\xc3\xa5 \xc3\xa5 l\xc3\xb8se dette problemet ved hjelp av ulike ventilstyringer. En egen, variabel ekspansjonsventil ble plassert p\xc3\xa5 baksiden av hovedsleiden. Selve hovedsleiden hadde en fast eller begrenset damptilf\xc3\xb8rsel. Denne kombinasjonen av ventiler ga en god tiln\xc3\xa6rming til den ideelle styringen, men ga p\xc3\xa5 den annen side \xc3\xb8kt friksjon og slitasje, samt at mekanismen ble komplisert. Den vanlige kompromissl\xc3\xb8sning ble \xc3\xa5 la det v\xc3\xa6re en forlenging av glideflatene p\xc3\xa5 sleidene, s\xc3\xa5kalte dekninger slik at den overlapper porten p\xc3\xa5 innslippssiden. Dermed forblir utstr\xc3\xb8mningssiden \xc3\xa5pen i en lengre periode enn innslippsperioden. Denne metoden ble siden ansett som tilfredsstillende for de fleste form\xc3\xa5l og muliggj\xc3\xb8r bruk av de lettere sleidstyringene kjent som Stephenson- Joy- og Walschaerts-sleider. Corlissventil og den senere poppetventilen (som i en forbrenningsmotor) hadde separate ventiler for innslipp og utslipp drevet av styrestenger eller kamakslinger, profilert for \xc3\xa5 gi ideelle forhold. Imidlertid lyktes det aldri for disse fabrikantene \xc3\xa5 f\xc3\xa5 fotfeste utenfor markedet for stasjon\xc3\xa6re dampmaskiner. Dette skyldtes ulike problemer, som lekkasje og komplekse mekanismer._NEWLINE_Av andre spesielle utforminger i nyere tid stod Fredrikstad Mekaniske Verksted bak en dampmaskin som ble kalt F.M.V.s dampmotor. Dette var en multipel totrinns dampmaskin (tandemmaskin), som hadde dobbelt sett med h\xc3\xb8ytrykks- og lavtrykkssylinder. Denne var en enkeltvirkende maskin med lavtrykkssylinder med porter som slapp dampen ut rundt hele sylinderomfanget. Hensikten med dette var at dampen skulle g\xc3\xa5 bare \xc3\xa9n vei i sylinderen, en s\xc3\xa5kalt likestr\xc3\xb8msmaskin, med fordeler som mindre sylinderkondensasjon og stort gjennomstr\xc3\xb8mningsareal._NEWLINE_I spesielle tilfeller benyttes s\xc3\xa5kalte fulltrykksmaskiner, disse lar dampen fra kjelen str\xc3\xb8mme inn i sylinderen gjennom hele slaget. Disse brukes gjerne p\xc3\xa5 hjelpemaskiner, for eksempel pumper og annet utstyr p\xc3\xa5 skip. For slike maskiner anvendes en fulltrykkssleide. Fordelen er stort dreiemoment.\n_START_SECTION_\nDampmaskin med oscillerende sylinder\n_START_PARAGRAPH_\nEn dampmaskin med oscillerende sylinder er en variant av den enkle ekspansjonsdampmaskinen. Den har ikke egne ventiler eller sleider for \xc3\xa5 lede damp inn i og ut av sylinderen. For \xc3\xa5 unng\xc3\xa5 ventiler, beveger eller oscillerer hele sylinderen, slik at ett eller flere hull i sylinderens ende henholdsvis dekker over eller avdekker hull i en fast plate med hull som st\xc3\xa5r rett overfor den. Disse hullene vil da s\xc3\xb8rge for enten innslipp eller utstr\xc3\xb8mning av damp, se animasjon som viser virkem\xc3\xa5ten._NEWLINE_Disse maskinene har hovedsakelig v\xc3\xa6rt anvendt i leket\xc3\xb8y og modeller, siden de er enkle og billige. Men de har ogs\xc3\xa5 blitt brukt som arbeidsmotorer i full st\xc3\xb8rrelse, hovedsakelig p\xc3\xa5 skip. Fordelen med disse maskinene er at de kan gj\xc3\xb8res kompakte.\n_START_SECTION_\nRoterende dampmaskiner\n_START_PARAGRAPH_\nDet er mulig \xc3\xa5 benytte mekanismer basert p\xc3\xa5 stempelfrie rotasjonsmotorer, som i wankelmotoren. Dette istedenfor stempler og sleidventiler i en dampmaskin. Mange slike maskiner har blitt utformet fra Watts tid og frem til i dag. Imidlertid har f\xc3\xa5 slike maskiner blitt bygget og enda f\xc3\xa6rre har kommet videre til masseproduksjon. En av utfordringene er \xc3\xa5 f\xc3\xa5 de bevegelige delene damptette, spesielt under slitasje og termisk utvidelse. Dermed gj\xc3\xb8r lekkasje at slike maskiner er ineffektive. Kontroll og mulighet for \xc3\xa5 regulere avstengningen av damptilf\xc3\xb8rselen i en del av stempelets bevegelse kan  ogs\xc3\xa5 v\xc3\xa6re en utfordring.\n_START_SECTION_\nDampturbin\n_START_PARAGRAPH_\nEn dampturbin best\xc3\xa5r av \xc3\xa9n eller flere rotorer (roterende skiver med skovler) montert p\xc3\xa5 en drivaksel som roterer, mens en rekke ledeskovler er fastmonterte til selve turbinhuset. Rotorene har et propellignende arrangement av blader p\xc3\xa5 den ytre delen av periferien. Dampen virker p\xc3\xa5 disse bladene, noe som gir en jevn roterende bevegelse. Ledeskovlene best\xc3\xa5r av lignende enheter, men er en fastmontert serie av blader som omdirigerer dampstr\xc3\xb8mmen til neste rotortrinn. En dampturbin slipper vanligvis ut dampen til en kondensator som gir et sug (undertrykk). Trinnene i en dampturbin er gjerne anordnet for \xc3\xa5 trekke ut det maksimale potensielle arbeidet for en gitt hastighet og trykk av dampen. Konstruksjonen best\xc3\xa5r av en serie med stadig \xc3\xb8kende st\xc3\xb8rrelser av turbinens skovler fra de minste i h\xc3\xb8ytrykkstrinnet til de st\xc3\xb8rste i trinnet med lavest trykk. Turbiner er bare effektive hvis de roterer med relativt stor hastighet. Derfor er de vanligvis koblet til et reduksjonsgir for \xc3\xa5 f\xc3\xa5 lavere turtall, for eksempel til propellen i et skip._NEWLINE_En dampturbin gir direkte dreiemoment, og krever derfor ikke veivstenger eller andre mekanismer for \xc3\xa5 omdanne en frem- og tilbakeg\xc3\xa5ende bevegelse til rotasjon. S\xc3\xa5ledes fremstiller turbiner jevnere rotasjonsmoment p\xc3\xa5 den utg\xc3\xa5ende akselen. Dette bidrar til et lavere krav til vedlikehold og mindre slitasje enn for en stempelmotor av samme st\xc3\xb8rrelse._NEWLINE_Den viktigste bruk for dampturbiner er i kraftproduksjon, i 1990 foregikk cirka 90\xc2\xa0% av verdens elektrisitetsproduksjon ved bruk av dampturbiner. I elektrisitetsproduksjon samsvarer den h\xc3\xb8ye hastigheten til turbinen godt med \xc3\xb8nsket hastighet for elektriske generatorer, som vanligvis er direkte koblet til akslingen til turbinen.\n_START_SECTION_\nKomponenter og deler til dampmaskiner\n_START_PARAGRAPH_\nDet finnes to grunnleggende komponenter i en dampmaskin: Dampkjelen og selve dampmaskinen eller en dampturbin. Stasjon\xc3\xa6re dampmaskiner settes vanligvis opp i egne bygninger der kjelen og maskinen st\xc3\xa5r i hvert sitt rom med litt avstand fra hverandre. For mobil bruk, som for eksempel i damplokomotiver, er de to hovedenhetene montert sammen._NEWLINE_Andre komponenter som ofte finnes er: f\xc3\xb8devannspumpe, eller en injektor, som brukes for \xc3\xa5 pumpe vann, det som kalles f\xc3\xb8devann, til kjelen under drift;  kondensator for \xc3\xa5 resirkulere vannet og gjenvinne restvarme etter fordampningen; videre den s\xc3\xa5kalte overheteren (engelsk superheater), som egentlig er en varmeveksler for \xc3\xa5 heve temperaturen i dampen over det som kan oppn\xc3\xa5s ved mettet damp._NEWLINE_N\xc3\xa5r kull er energikilde kan et kjede eller en skrue virke som p\xc3\xa5fyllingsmekanisme for \xc3\xa5 transportere kullet inn i brennkammeret. Vekten av kjele og kondensator gj\xc3\xb8r vanligvis forholdet mellom vekt og effekt av et dampanlegg lavere enn for forbrenningsmotorer eller andre konkurrerende drivmaskiner.\n_START_SECTION_\nDampsyklusen\n_START_PARAGRAPH_\nClausius\xe2\x80\x93Rankine-prosessen er det teoretiske grunnlaget for den termodynamiske prosessen for \xc3\xa5 beskrive en dampmaskin. Syklusen skapes av et system av komponenter som gjerne brukes for energikonvertering. Denne utnytter faseforandring av vann for \xc3\xa5 tilveiebringe en praktisk overgang fra varme til mekanisk energi, alts\xc3\xa5 ved at kokende vann produserer damp, dampen driver dampmaskinen, utslippsdampen kondenseres og omformes deretter tilbake til vann._NEWLINE_Prosessen er det grunnleggende prinsipp for flere typer kraftverk, som for eksempel de fleste solvarme-, biomasse-, kull- og atomkraftverk. Syklusen er oppkalt etter William John Macquorn Rankine (1820\xe2\x80\x931872)  og den tyske fysikeren Rudolf Clausius (1822\xe2\x80\x931888). Clausius\xe2\x80\x93Rankine-syklusen er noen ganger referert til som en praktisk carnotprosess. Dette er fordi temperatur-entropi-diagramet ved bruk av en effektiv turbin vil begynne \xc3\xa5 likne carnotsyklusen. Den viktigste forskjellen er at varmetillegget (i kjelen) og avgivelsen (i kondensatoren) er isobare (konstant trykk) prosesser i Clausius\xe2\x80\x93Rankine-syklusen, mens dette er isotermiske (konstant temperatur) prosesser i den teoretiske carnotprosessen. I denne syklusen benyttes en pumpe for \xc3\xa5 trykksette arbeidsmediet som er mottatt fra kondensatoren som v\xc3\xa6ske og f\xc3\xa5 det tilbake til dampkjelen. Pumping av arbeidsmediet i v\xc3\xa6skeform under syklusen krever en br\xc3\xb8kdel av energien for \xc3\xa5 transportere det i forhold til den energi som er n\xc3\xb8dvendig for \xc3\xa5 komprimere arbeidsmediet i gassform i en kompressor (som i carnotprosessen)._NEWLINE_Normalt er vann det arbeidsmediet som velges for dampmaskiner p\xc3\xa5 grunn av sine gunstige egenskaper, som for eksempel at det ikke er giftig og ikke spesielt reaktivt (kjemisk sett), det er tilgjengelig i store mengder, har lav pris og gunstige termodynamiske egenskaper. Av andre arbeidsmedier som har v\xc3\xa6rt fors\xc3\xb8kt, er blant annet kvikks\xc3\xb8lv, ammoniakk, luft, kalium, karbonsyre, eter, karbondisulfid og kalium. En ulempe med flere av disse stoffene er at de er giftige ved lekkasje.\n_START_SECTION_\nVarmekilde\n_START_PARAGRAPH_\nVarmen som er n\xc3\xb8dvendig for \xc3\xa5 koke vann og produsere damp kan skaffes fra forskjellige energikilder, som oftest fra forbrenning med en passende tilf\xc3\xb8rsel av luft i et lukket rom kalt forbrenningsrom eller fyrgang. I tilknytning til dette er det ogs\xc3\xa5 r\xc3\xb8ykkanaler. I noen tilfeller er varmekilden en atomreaktor som i et kjernekraftverk, geotermisk energi, solenergi eller spillvarme fra en forbrenningsmotor eller en industriell prosess.\n_START_SECTION_\nKjeler\n_START_PARAGRAPH_\nDampkjelen er en trykktank som inneholder kokende vann, og er dermed ogs\xc3\xa5 en slags varmeveksler som overf\xc3\xb8rer varme fra forbrenningsprosessen til vannet. De to vanligste grunnprinsipper for dampkjeler er vannr\xc3\xb8rskjele og r\xc3\xb8ykr\xc3\xb8rskjele, der den f\xc3\xb8rste er omtalt i den historiske delen. Vannr\xc3\xb8rskjelen best\xc3\xa5r av en mengde vannfylte r\xc3\xb8r som befinner seg i og over brennkammeret slik at varme avgasser str\xc3\xb8mmer langs r\xc3\xb8renes utsider. I en r\xc3\xb8ykr\xc3\xb8rskjele g\xc3\xa5r derimot r\xc3\xb8rene gjennom selve dampkjelen, der avgassene fra forbrenningen str\xc3\xb8mmer gjennom dem og avgir varme til vannet p\xc3\xa5 utsiden av r\xc3\xb8rene._NEWLINE_R\xc3\xb8ykr\xc3\xb8rskjeler var hovedtypen som ble brukt for tidlige dampanlegg, spesielt i damplokomotiver. Utover p\xc3\xa5 slutten av 1800-tallet ble typen fortrengt av den mer effektive vannr\xc3\xb8rskjellen, spesielt for fremdrift av skip og store stasjon\xc3\xa6re anlegg som kraftverk. Etter at vannet fordamper blir dampen f\xc3\xb8rt videre til en overheter som \xc3\xb8ker temperaturen ytterligere, v\xc3\xa5t damp omformes dermed til overhetet damp. Dette b\xc3\xa5de \xc3\xb8ker virkningsgraden og forhindrer kondens i dampmaskinen eller turbinen._NEWLINE_Illustrasjonen viser en vannr\xc3\xb8rskjele med diagonale r\xc3\xb8r, den s\xc3\xa5kalte skr\xc3\xa5r\xc3\xb8rsskjelen, der bunter av r\xc3\xb8r g\xc3\xa5r mellom den nederste og \xc3\xb8verste damptrommelen. Dampen skilles ut av vannet i den \xc3\xb8verste damptrommelen. Vanligvis er r\xc3\xb8rene noks\xc3\xa5 mye b\xc3\xb8yd, slik at temperaturutvidelser ikke skal skade innfestingen til tromlene. I systemet sirkulerer vannet ved naturlig sirkulasjon, fordi vannet dras ned i de vannfylte r\xc3\xb8rene (Downcommer tube), mens r\xc3\xb8rene med b\xc3\xa5de vann og damp (\xc2\xabWater tubes\xc2\xbb) f\xc3\xa5r mindre tyngde p\xc3\xa5 grunn av lav tetthet._NEWLINE_En dampkjele er utstyrt med en rekke ventiler og instrumenter, noen av dem er: Sikkerhetsventiler, som det skal v\xc3\xa6re to av. Disse skal forhindre dampkjelen i \xc3\xa5 eksplodere, og av den grunn er det ofte sertifiseringsselskaper som justerer og etterp\xc3\xa5 plomberer dem. De skal \xc3\xa5pne litt over kjelens normale arbeidstrykk. F\xc3\xb8deventilen er ventilen som slipper inn f\xc3\xb8devannet n\xc3\xa5r dette pumpes inn i kjelen. Den er utstyrt med en tilbakeslagsventil som skal forhindre vannet i \xc3\xa5 str\xc3\xb8mme ut av kjelen. Hoveddampventilen er den som stenger og \xc3\xa5pner for damptilf\xc3\xb8rsel til dampmaskinen. Den skal kunne fjernbetjenes for hurtig lukking i tilfelle ulykker. Skumventilen er tilknyttet en innvendig skumsk\xc3\xa5l slik at skum som samler seg p\xc3\xa5 vannoverflaten i kjelen kan bl\xc3\xa5ses ut. Oftest er det snakk om urenheter som olje, som flyter i vannets overflate. Avbl\xc3\xa5sningsventilen brukes for \xc3\xa5 t\xc3\xb8mme dampkjelen for vann. Vannpr\xc3\xb8veventilen benyttes for vannpr\xc3\xb8ver. Vannstandsglass (seglass) skal det v\xc3\xa6re to av og disse brukes for \xc3\xa5 avlese niv\xc3\xa5et av vann i kjelen. Videre er kjelen utstyrt med termometer og manometer. _NEWLINE_Moderne vannr\xc3\xb8rskjeler kan ha trykk p\xc3\xa5 100\xc2\xa0bar, damptemperatur p\xc3\xa5 500\xc2\xa0\xc2\xb0C og virkningsgrad p\xc3\xa5 rundt 90\xc2\xa0%. Dampkjeler konstrueres for forbrenning av kull, olje og forskjellige typer brennbart avfall fra for eksempel skogbruk og annen industri. Konstruksjonen avhenger mye av typen brensel.\n_START_SECTION_\nKondensatoren\n_START_PARAGRAPH_\nEtter \xc3\xa5 ha gjort nytte i dampmaskinen ledes dampen inn i kondensatoren, hvor den kondenserer til vann. Som med alle varmekraftmaskiner vil mesteparten av den tilf\xc3\xb8rte prim\xc3\xa6renergi avgis som spillvarme ved forholdsvis lav temperatur. Som et eksempel vil gjerne den varmeenergien som tas ut av kondensatoren til en dampturbin p\xc3\xa5 et skip v\xc3\xa6re det dobbelte av den mekaniske energien som omsettes i turbinen selv. Den enkleste m\xc3\xa5ten \xc3\xa5 kvitte seg med den brukte dampen p\xc3\xa5, er \xc3\xa5 slippe den ut i luften. Dette er det vanligste for damplokomotiver, som slipper dampen opp gjennom skorsteinen, med stort energitap som konsekvens. Imidlertid har dette en spesiell hensikt, nemlig \xc3\xa5 lage et sug i skorsteinen, slik at r\xc3\xb8ykgassen fra forbrenningen suges gjennom r\xc3\xb8ykr\xc3\xb8rene gjennom dampkjelen. Slik skapes trekk i ildkassen, noe som igjen \xc3\xb8ker ytelsen, men alts\xc3\xa5 reduserer virkningsgraden._NEWLINE_Kondensatoren for en dampmaskin opererer typisk med et trykk p\xc3\xa5 0,1 atm, alts\xc3\xa5 et trykk under atmosf\xc3\xa6rens trykk. Til sammenligning vil en dampmaskin uten kondensator ha et trykk i sylinderen under utstr\xc3\xb8mningen p\xc3\xa5 rundt 1,2 atm. Med kondensatoren vil med andre ord dampen suges ut av sylinderen._NEWLINE_Den mest brukte kondensatoren for dampmaskiner (og turbiner) er den s\xc3\xa5kalte overflatekondensatoren. Denne bruker store vannmengder for \xc3\xa5 kondensere dampen. Kj\xc3\xb8levannet tas fra hav, elver eller innsj\xc3\xb8er. Det kondenserte varmtvannet fra kondensatoren blir pumpet tilbake til kjelen under h\xc3\xb8yt trykk._NEWLINE_I overflatekondensatoren blir \xc3\xb8nsket undertrykk ved oppstart av anlegget skapt av en ekstern vakuumpumpe. Vakuum vil oppst\xc3\xa5 av seg selv n\xc3\xa5r driften kommer i gang, p\xc3\xa5 grunn av den store forskjellen i spesifikt volum mellom damp og kondensatet (den kondenserte dampen kalles kondensat). N\xc3\xa5r anlegget kommer i drift, er vakuumpumpens oppgave \xc3\xa5 fjerne luft og eventuelt andre gasser som ikke vil kondensere. Som vakuumpumpe anvendes gjerne en ejektor. Tidligere var det vanlig at en anvendte en s\xc3\xa5kalt v\xc3\xa5tluftpumpe, en type stempelpumpe som suger ut luft og kondensatvann samtidig. Senere ble det vanligste at vann og luft suges ut av egne pumper for hver av oppgavene, alts\xc3\xa5 at det anvendes en separat vannpumpe og vakuumpumpe.\n_START_SECTION_\nForvarmere\n_START_PARAGRAPH_\nDet anvendes forskjellige typer forvarmere for \xc3\xa5 utnytte spillvarme i r\xc3\xb8ykgassen fra kjelen for \xc3\xa5 tilbakef\xc3\xb8re varme der det er mulig. Blant annet brukes en forvarmer som varmer opp luften som brukes til forbrenningen i dampkjelens brennkammer. En type er en r\xc3\xb8rvarmeveksler der r\xc3\xb8ykgassen fra kjelen ledes gjennom en rekke r\xc3\xb8r f\xc3\xb8r den slippes ut gjennom skorsteinen. Friskluft ledes p\xc3\xa5 utsiden av r\xc3\xb8rene og varmen fra r\xc3\xb8yken overf\xc3\xb8res gjennom r\xc3\xb8rene. En annen type varmeveksler brukes for \xc3\xa5 utnytte r\xc3\xb8ykgassen til \xc3\xa5 forvarme f\xc3\xb8devannet f\xc3\xb8r det pumpes inn i dampkjelen. Den kan best\xc3\xa5 av en mengde r\xc3\xb8r som overf\xc3\xb8rer r\xc3\xb8ykens varme til vannet, slik at det f\xc3\xa5r en temperatur over 100\xc2\xa0\xc2\xb0C f\xc3\xb8r det ledes inn i dampkjelen.\n_START_SECTION_\nEksosturbin\n_START_PARAGRAPH_\nRestenergi i dampen ut fra dampmaskinen har det v\xc3\xa6rt laget systemer for \xc3\xa5 utnytte til mekanisk arbeid. Blant annet via eksosturbinen, ogs\xc3\xa5 kalt avdampturbin. Dette er en flertrinns reaksjonsturbin som plasseres mellom dampmaskinen og kondensatoren. Via et gir driver turbinen rundt samme aksling som dampmaskinen selv. En fabrikant av denne eksosturbinen var Bauer-Wach. Med denne kan det spares 20\xc2\xa0% damp for en gitt effekt, eller for et gitt dampforbruk vinnes 30\xc2\xa0% st\xc3\xb8rre effekt.\n_START_SECTION_\nVannpumpe\n_START_PARAGRAPH_\nI dampsystemet er det en vannpumpe for \xc3\xa5 fylle nytt vann, kalt f\xc3\xb8devann, p\xc3\xa5 kjelen. Vanligvis anvendes en flertrinns sentrifugalpumpe, men andre typer forekommer ogs\xc3\xa5, som for eksempel en stempelpumpe._NEWLINE_Et annen metode for \xc3\xa5 fylle vann p\xc3\xa5 kjeler med lavere trykk, er med ejektor. I denne benyttes en dampstr\xc3\xa5le som b\xc3\xa5de skaper et sug som drar med seg vannet, samt trykk som er stort nok til \xc3\xa5 presse vannet inn i kjelen, se figur. For \xc3\xa5 skape dampstr\xc3\xa5len tappes det damp fra dampkjelen. Ejektoren fikk stor utbredelse i 1850-\xc3\xa5rene og utover, men er ikke mye brukt i nyere tid, bortsett fra i damplokomotiver.\n_START_SECTION_\nM\xc3\xa5ling og kontroll\n_START_PARAGRAPH_\nEt mye brukt instrument for \xc3\xa5 analysere ytelsen til dampmaskiner, er dampmaskin-indikatoren. Tidlige versjoner var i bruk rundt 1851, men den mest vellykkede indikatoren ble utviklet av oppfinneren Charles Richard og utstilt p\xc3\xa5 verdensutstillingen i London i 1862. Dampmaskinindikatoren avsetter en strek p\xc3\xa5 et papir som viser trykket i sylinderen gjennom hele syklusen. Dette kan s\xc3\xa5 brukes til \xc3\xa5 oppdage ulike problemer og beregne ytelsen, se bilde som viser dette.\n_START_SECTION_\nVirkningsgrad\n_START_PARAGRAPH_\nEn varmekraftmaskins virkningsgrad kan beregnes ved \xc3\xa5 dividere energiproduksjonen i form av mekanisk arbeid som den produserer med energitilf\xc3\xb8rselen i form av drivstoffet._NEWLINE_Ingen varmekraftmaskin kan v\xc3\xa6re mer effektiv enn det carnoprosessen beskriver: Varme blir beveget fra et niv\xc3\xa5 med h\xc3\xb8y temperatur til et niv\xc3\xa5 med en lavere temperatur, og virkningsgraden  er avhengig av denne temperaturforskjellen. For st\xc3\xb8rst mulig virkningsgrad b\xc3\xb8r dampmaskiner drives ved h\xc3\xb8yest mulig damptemperatur, noe som kan oppn\xc3\xa5s med overhetet damp, samt at overskuddsvarme frigj\xc3\xb8res ved lavest mulig temperatur._NEWLINE_En av de viktigste fordelene som Clausius\xe2\x80\x93Rankine-syklusen har i forhold til andre sykluser, er at ved tilbakef\xc3\xb8ringen av vannet til dampkjelen kreves forholdsvis lite energi for \xc3\xa5 drive pumpen til dampkjelen. Grunnen er at arbeidsmediet er i flytende form ved dette trinnet, slik at pumping er enkelt. Ved kondensering av vannet er arbeidet som kreves av pumpen meget lite sammenlignet med turbinens effekt._NEWLINE_Historisk har virkningsgraden til dampmaskinen utviklet seg fra rundt 1\xc2\xa0% og opp til 10\xc2\xa0%. For eksempel har virknignsgraden for damplokomotiver ligget i dette intervallet. Et system med kondensator, flere ekspansjonsstrinn, h\xc3\xb8yt damptrykk og temperatur, kan f\xc3\xa5 virkningsgraden sterkt forbedret, historisk sett opp mot 20\xc2\xa0%, men test av nye konsepter etter \xc3\xa5r 2000 har demonstrert virkningsgrad rundt 30\xc2\xa0%._NEWLINE_Til sammenligning kan moderne store varmekraftverk ha en virkningsgrad p\xc3\xa5 rundt 45\xc2\xa0%. Noen ganger kan den brukte dampen fra turbinen, alts\xc3\xa5 spillvarmen, v\xc3\xa6re nyttig i seg selv, og i slike tilfeller kan det oppn\xc3\xa5s meget h\xc3\xb8y total virkningsgrad. Et eksempel er s\xc3\xa5kalte kogenerasjonsystemer, der overskuddsvarme benyttes til fjernvarme til oppvarmingsform\xc3\xa5l. Dette f\xc3\xa5r den totale energiutnyttelsen til \xc3\xa5 overstige 90\xc2\xa0%. Denne typen kraftverk kalles kraftvarmeverk.\n_START_SECTION_\nFornyet interesse for dampmaskiner\n_START_PARAGRAPH_\nUtviklingen av elektrisitetsforsyningen har siden begynnelsen av 1900-tallet g\xc3\xa5tt i retning av sentraliserte og store kraftverk. Dampturbinen tok over etter stempeldampmaskinen som den \xc2\xabmoderne dampmaskin\xc2\xbb. \xc3\x85rsaker til dette er at den bruker lite damp, krever liten plass, er billigere og at teknologiske fremskritt generelt har v\xc3\xa6rt til dens fordel. I samband med store kraftstasjoner har et omfattende kraftsystem for transmisjon av elektrisk energi over store avstander blitt bygget ut slik at storskalafordeler kan utnyttes. Siden slutten av 1900-tallet har en stilt sp\xc3\xb8rsm\xc3\xa5l om dette er den optimale utviklingen, n\xc3\xa5r det gjelder utnyttelse av mindre og lokale energikilder. Et konsept kjent som distribuert kraftproduksjon, skal b\xc3\xb8te p\xc3\xa5 dette ved at sm\xc3\xa5 kraftprodusenter legges n\xc3\xa6r sluttbrukeren._NEWLINE_Etter 2000 har det v\xc3\xa6rt en viss interesse for \xc3\xa5 utvikle sm\xc3\xa5 og store dampmaskiner for flere bruksomr\xc3\xa5der. Bruk av dampmaskiner kan ha fordeler innenfor sm\xc3\xa5skala lokal kraftproduksjon der avfall fra skogbruk som ved, sagflis, avkapp, eller papir, ugress, str\xc3\xa5, n\xc3\xb8tteskall og lignende brukes som energikilde. Fordeler med dette er at forbrenning i en dampkjel, alts\xc3\xa5 ekstern forbrenning, gir kontrollerte forhold og at kravene til kvaliteten p\xc3\xa5 drivstoffet (avfall) er sm\xc3\xa5. Andre bruksomr\xc3\xa5der kan v\xc3\xa6re biler og andre mobile enheter, og noen kommersielle bedrifter har utviklet systemer for dette._NEWLINE_\xc3\x85rsaker til at en ekstern forbrenning, som i en dampkjel, har fordeler fremfor en forbrenningsmotor, er at problemer med motorbanking og sm\xc3\xb8ring kan elimineres. En annen fordel er at forbrenning kan skje ved relativt lave temperaturer. Dette gir igjen fordelen av at lite av luftens nitrogen blir oksidert i forbrenningsprosessen. Dermed kan en redusere eller eliminere giftige gasser som nitrogenoksid (NO\xe2\x82\x93), samt at det blir sm\xc3\xa5 partikkelutslipp. Bruk av varmeenergi ved lave temperaturer gj\xc3\xb8r at slike maskiner kan egne seg til \xc3\xa5 bruke damp fra solvarmeanlegg._NEWLINE_Dampturbiner konstrueres for \xc3\xa5 gi meget stor rotasjonshastighet for \xc3\xa5 f\xc3\xa5 optimal virkningsgrad. Om en slik maskin skal konstrueres for lav ytelse, vil det bety sv\xc3\xa6rt h\xc3\xb8y rotasjonshastighet, og om bruken krever lavere hastighet er det n\xc3\xb8dvendig med gir, noe som ikke trengs for en dampmaskin. Dermed kan stempeldampmaskiner ha fordeler der en liten maskin trengs. Stempelmaskiner har p\xc3\xa5 den annen side generelt st\xc3\xb8rre mekaniske tap enn turbiner. Dette skyldes friksjon i stempelringene, veivakslingens lagre, kamakslingene og ventilene, samt andre deler. Imidlertid har en dampmaskin betydelig lavere relative mekaniske tap enn en sammenlignbar (samme ytelse) stempeldrevet forbrenningsmotor. Dette skyldes h\xc3\xb8yere utnyttelse av det mekaniske arbeidet, p\xc3\xa5 grunn av h\xc3\xb8yere gjennomsnittlig sylindertrykk ved fullast. Dessuten avgir dampmaskinen lite st\xc3\xb8y._NEWLINE_Et forskningsprosjekt ved KTH har sett p\xc3\xa5 mulighetene for \xc3\xa5 utvikle det som kalles for en \xc2\xabmoderne dampmaskin\xc2\xbb. Prosjektet har sitt opphav i et prosjekt som SAAB satte i gang p\xc3\xa5 slutten av 1960-\xc3\xa5rene. I forhold til en tradisjonell stempelmotor gir en dampmaskin (stempelmaskin) muligheter for h\xc3\xb8y virkningsgrad ved varierende belastning av maskinen.  Prosjektet har fokusert p\xc3\xa5 \xc3\xa5 konstruere en aksial stempelmaskin som skal v\xc3\xa6re uten oljesm\xc3\xb8ring, se animasjon."